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Simplify ThreatBySafePawn evaluation
[stockfish] / src / evaluate.cpp
index fee181aeb2c61d9f564ca2d81ecad77ccefc9cf9..e39bcb4a8e99721820fa637151ace370d009f5d9 100644 (file)
@@ -28,8 +28,7 @@
 #include "evaluate.h"
 #include "material.h"
 #include "pawns.h"
-
-std::atomic<Score> Eval::Contempt;
+#include "thread.h"
 
 namespace Trace {
 
@@ -74,35 +73,35 @@ using namespace Trace;
 
 namespace {
 
-  const Bitboard QueenSide   = FileABB | FileBBB | FileCBB | FileDBB;
-  const Bitboard CenterFiles = FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB;
-  const Bitboard KingSide    = FileEBB | FileFBB | FileGBB | FileHBB;
-  const Bitboard Center      = (FileDBB | FileEBB) & (Rank4BB | Rank5BB);
+  constexpr Bitboard QueenSide   = FileABB | FileBBB | FileCBB | FileDBB;
+  constexpr Bitboard CenterFiles = FileCBB | FileDBB | FileEBB | FileFBB;
+  constexpr Bitboard KingSide    = FileEBB | FileFBB | FileGBB | FileHBB;
+  constexpr Bitboard Center      = (FileDBB | FileEBB) & (Rank4BB | Rank5BB);
 
-  const Bitboard KingFlank[FILE_NB] = {
+  constexpr Bitboard KingFlank[FILE_NB] = {
     QueenSide,   QueenSide, QueenSide,
     CenterFiles, CenterFiles,
     KingSide,    KingSide,  KingSide
   };
 
   // Threshold for lazy and space evaluation
-  const Value LazyThreshold  = Value(1500);
-  const Value SpaceThreshold = Value(12222);
+  constexpr Value LazyThreshold  = Value(1500);
+  constexpr Value SpaceThreshold = Value(12222);
 
   // KingAttackWeights[PieceType] contains king attack weights by piece type
-  const int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 78, 56, 45, 11 };
+  constexpr int KingAttackWeights[PIECE_TYPE_NB] = { 0, 0, 78, 56, 45, 11 };
 
   // Penalties for enemy's safe checks
-  const int QueenSafeCheck  = 780;
-  const int RookSafeCheck   = 880;
-  const int BishopSafeCheck = 435;
-  const int KnightSafeCheck = 790;
+  constexpr int QueenSafeCheck  = 780;
+  constexpr int RookSafeCheck   = 880;
+  constexpr int BishopSafeCheck = 435;
+  constexpr int KnightSafeCheck = 790;
 
 #define S(mg, eg) make_score(mg, eg)
 
   // MobilityBonus[PieceType-2][attacked] contains bonuses for middle and end game,
   // indexed by piece type and number of attacked squares in the mobility area.
-  const Score MobilityBonus[][32] = {
+  constexpr Score MobilityBonus[][32] = {
     { S(-75,-76), S(-57,-54), S( -9,-28), S( -2,-10), S(  6,  5), S( 14, 12), // Knights
       S( 22, 26), S( 29, 29), S( 36, 29) },
     { S(-48,-59), S(-20,-23), S( 16, -3), S( 26, 13), S( 38, 24), S( 51, 42), // Bishops
@@ -121,66 +120,66 @@ namespace {
   // Outpost[knight/bishop][supported by pawn] contains bonuses for minor
   // pieces if they occupy or can reach an outpost square, bigger if that
   // square is supported by a pawn.
-  const Score Outpost[][2] = {
+  constexpr Score Outpost[][2] = {
     { S(22, 6), S(36,12) }, // Knight
     { S( 9, 2), S(15, 5) }  // Bishop
   };
 
   // RookOnFile[semiopen/open] contains bonuses for each rook when there is
   // no (friendly) pawn on the rook file.
-  const Score RookOnFile[] = { S(20, 7), S(45, 20) };
+  constexpr Score RookOnFile[] = { S(20, 7), S(45, 20) };
 
   // ThreatByMinor/ByRook[attacked PieceType] contains bonuses according to
   // which piece type attacks which one. Attacks on lesser pieces which are
   // pawn-defended are not considered.
-  const Score ThreatByMinor[PIECE_TYPE_NB] = {
+  constexpr Score ThreatByMinor[PIECE_TYPE_NB] = {
     S(0, 0), S(0, 31), S(39, 42), S(57, 44), S(68, 112), S(47, 120)
   };
 
-  const Score ThreatByRook[PIECE_TYPE_NB] = {
+  constexpr Score ThreatByRook[PIECE_TYPE_NB] = {
     S(0, 0), S(0, 24), S(38, 71), S(38, 61), S(0, 38), S(36, 38)
   };
 
   // ThreatByKing[on one/on many] contains bonuses for king attacks on
   // pawns or pieces which are not pawn-defended.
-  const Score ThreatByKing[] = { S(3, 65), S(9, 145) };
+  constexpr Score ThreatByKing[] = { S(3, 65), S(9, 145) };
 
   // PassedRank[Rank] contains a bonus according to the rank of a passed pawn
-  const Score PassedRank[RANK_NB] = {
+  constexpr Score PassedRank[RANK_NB] = {
     S(0, 0), S(5, 7), S(5, 13), S(32, 42), S(70, 70), S(172, 170), S(217, 269)
   };
 
   // PassedFile[File] contains a bonus according to the file of a passed pawn
-  const Score PassedFile[FILE_NB] = {
+  constexpr Score PassedFile[FILE_NB] = {
     S(  9, 10), S(2, 10), S(1, -8), S(-20,-12),
     S(-20,-12), S(1, -8), S(2, 10), S(  9, 10)
   };
 
   // PassedDanger[Rank] contains a term to weight the passed score
-  const int PassedDanger[RANK_NB] = { 0, 0, 0, 2, 7, 12, 19 };
+  constexpr int PassedDanger[RANK_NB] = { 0, 0, 0, 2, 7, 12, 19 };
 
   // KingProtector[PieceType-2] contains a penalty according to distance from king
-  const Score KingProtector[] = { S(3, 5), S(4, 3), S(3, 0), S(1, -1) };
+  constexpr Score KingProtector[] = { S(3, 5), S(4, 3), S(3, 0), S(1, -1) };
 
   // Assorted bonuses and penalties
-  const Score BishopPawns        = S(  8, 12);
-  const Score CloseEnemies       = S(  7,  0);
-  const Score Connectivity       = S(  3,  1);
-  const Score CorneredBishop     = S( 50, 50);
-  const Score Hanging            = S( 52, 30);
-  const Score HinderPassedPawn   = S(  8,  1);
-  const Score KnightOnQueen      = S( 21, 11);
-  const Score LongDiagonalBishop = S( 22,  0);
-  const Score MinorBehindPawn    = S( 16,  0);
-  const Score PawnlessFlank      = S( 20, 80);
-  const Score RookOnPawn         = S(  8, 24);
-  const Score SliderOnQueen      = S( 42, 21);
-  const Score ThreatByPawnPush   = S( 47, 26);
-  const Score ThreatByRank       = S( 16,  3);
-  const Score ThreatBySafePawn   = S(175,168);
-  const Score TrappedRook        = S( 92,  0);
-  const Score WeakQueen          = S( 50, 10);
-  const Score WeakUnopposedPawn  = S(  5, 25);
+  constexpr Score BishopPawns        = S(  8, 12);
+  constexpr Score CloseEnemies       = S(  7,  0);
+  constexpr Score Connectivity       = S(  3,  1);
+  constexpr Score CorneredBishop     = S( 50, 50);
+  constexpr Score Hanging            = S( 52, 30);
+  constexpr Score HinderPassedPawn   = S(  8,  1);
+  constexpr Score KnightOnQueen      = S( 21, 11);
+  constexpr Score LongDiagonalBishop = S( 22,  0);
+  constexpr Score MinorBehindPawn    = S( 16,  0);
+  constexpr Score PawnlessFlank      = S( 20, 80);
+  constexpr Score RookOnPawn         = S(  8, 24);
+  constexpr Score SliderOnQueen      = S( 42, 21);
+  constexpr Score ThreatByPawnPush   = S( 47, 26);
+  constexpr Score ThreatByRank       = S( 16,  3);
+  constexpr Score ThreatBySafePawn   = S(175,168);
+  constexpr Score TrappedRook        = S( 92,  0);
+  constexpr Score WeakQueen          = S( 50, 10);
+  constexpr Score WeakUnopposedPawn  = S(  5, 25);
 
 #undef S
 
@@ -250,10 +249,10 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us>
   void Evaluation<T>::initialize() {
 
-    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
-    const Direction Down = (Us == WHITE ? SOUTH : NORTH);
-    const Bitboard LowRanks = (Us == WHITE ? Rank2BB | Rank3BB: Rank7BB | Rank6BB);
+    constexpr Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    constexpr Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
+    constexpr Direction Down = (Us == WHITE ? SOUTH : NORTH);
+    constexpr Bitboard LowRanks = (Us == WHITE ? Rank2BB | Rank3BB: Rank7BB | Rank6BB);
 
     // Find our pawns that are blocked or on the first two ranks
     Bitboard b = pos.pieces(Us, PAWN) & (shift<Down>(pos.pieces()) | LowRanks);
@@ -275,6 +274,12 @@ namespace {
         if (relative_rank(Us, pos.square<KING>(Us)) == RANK_1)
             kingRing[Us] |= shift<Up>(kingRing[Us]);
 
+        if (file_of(pos.square<KING>(Us)) == FILE_H)
+            kingRing[Us] |= shift<WEST>(kingRing[Us]);
+
+        else if (file_of(pos.square<KING>(Us)) == FILE_A)
+            kingRing[Us] |= shift<EAST>(kingRing[Us]);
+
         kingAttackersCount[Them] = popcount(attackedBy[Us][KING] & pe->pawn_attacks(Them));
         kingAttacksCount[Them] = kingAttackersWeight[Them] = 0;
     }
@@ -287,9 +292,9 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us, PieceType Pt>
   Score Evaluation<T>::pieces() {
 
-    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Bitboard OutpostRanks = (Us == WHITE ? Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB
-                                               : Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB);
+    constexpr Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    constexpr Bitboard OutpostRanks = (Us == WHITE ? Rank4BB | Rank5BB | Rank6BB
+                                                   : Rank5BB | Rank4BB | Rank3BB);
     const Square* pl = pos.squares<Pt>(Us);
 
     Bitboard b, bb;
@@ -368,7 +373,7 @@ namespace {
 
         if (Pt == ROOK)
         {
-            // Bonus for aligning rook with with enemy pawns on the same rank/file
+            // Bonus for aligning rook with enemy pawns on the same rank/file
             if (relative_rank(Us, s) >= RANK_5)
                 score += RookOnPawn * popcount(pos.pieces(Them, PAWN) & PseudoAttacks[ROOK][s]);
 
@@ -404,9 +409,9 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::king() const {
 
-    const Color    Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Bitboard Camp = (Us == WHITE ? AllSquares ^ Rank6BB ^ Rank7BB ^ Rank8BB
-                                       : AllSquares ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
+    constexpr Color    Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    constexpr Bitboard Camp = (Us == WHITE ? AllSquares ^ Rank6BB ^ Rank7BB ^ Rank8BB
+                                           : AllSquares ^ Rank1BB ^ Rank2BB ^ Rank3BB);
 
     const Square ksq = pos.square<KING>(Us);
     Bitboard weak, b, b1, b2, safe, unsafeChecks, pinned;
@@ -417,7 +422,8 @@ namespace {
     // Main king safety evaluation
     if (kingAttackersCount[Them] > 1 - pos.count<QUEEN>(Them))
     {
-        int kingDanger = unsafeChecks = 0;
+        int kingDanger = 0;
+        unsafeChecks = 0;
 
         // Attacked squares defended at most once by our queen or king
         weak =  attackedBy[Them][ALL_PIECES]
@@ -505,26 +511,22 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::threats() const {
 
-    const Color     Them     = (Us == WHITE ? BLACK   : WHITE);
-    const Direction Up       = (Us == WHITE ? NORTH   : SOUTH);
-    const Bitboard  TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
+    constexpr Color     Them     = (Us == WHITE ? BLACK   : WHITE);
+    constexpr Direction Up       = (Us == WHITE ? NORTH   : SOUTH);
+    constexpr Bitboard  TRank3BB = (Us == WHITE ? Rank3BB : Rank6BB);
 
     Bitboard b, weak, defended, nonPawnEnemies, stronglyProtected, safeThreats;
     Score score = SCORE_ZERO;
 
     // Non-pawn enemies attacked by a pawn
     nonPawnEnemies = pos.pieces(Them) ^ pos.pieces(Them, PAWN);
-    weak = nonPawnEnemies & attackedBy[Us][PAWN];
 
-    if (weak)
-    {
-        // Our safe or protected pawns
-        b =  pos.pieces(Us, PAWN)
-           & (~attackedBy[Them][ALL_PIECES] | attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
+    // Our safe or protected pawns
+    b =   pos.pieces(Us, PAWN)
+       & (~attackedBy[Them][ALL_PIECES] | attackedBy[Us][ALL_PIECES]);
 
-        safeThreats = pawn_attacks_bb<Us>(b) & weak;
-        score += ThreatBySafePawn * popcount(safeThreats);
-    }
+    safeThreats = pawn_attacks_bb<Us>(b) & nonPawnEnemies;
+    score += ThreatBySafePawn * popcount(safeThreats);
 
     // Squares strongly protected by the enemy, either because they defend the
     // square with a pawn, or because they defend the square twice and we don't.
@@ -616,8 +618,8 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::passed() const {
 
-    const Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
+    constexpr Color     Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    constexpr Direction Up   = (Us == WHITE ? NORTH : SOUTH);
 
     auto king_proximity = [&](Color c, Square s) {
       return std::min(distance(pos.square<KING>(c), s), 5);
@@ -686,7 +688,7 @@ namespace {
             }
             else if (pos.pieces(Us) & blockSq)
                 bonus += make_score(w + r * 2, w + r * 2);
-        } // rr != 0
+        } // w != 0
 
         // Scale down bonus for candidate passers which need more than one
         // pawn push to become passed or have a pawn in front of them.
@@ -714,8 +716,8 @@ namespace {
   template<Tracing T> template<Color Us>
   Score Evaluation<T>::space() const {
 
-    const Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
-    const Bitboard SpaceMask =
+    constexpr Color Them = (Us == WHITE ? BLACK : WHITE);
+    constexpr Bitboard SpaceMask =
       Us == WHITE ? CenterFiles & (Rank2BB | Rank3BB | Rank4BB)
                   : CenterFiles & (Rank7BB | Rank6BB | Rank5BB);
 
@@ -794,11 +796,10 @@ namespace {
     {
         if (pos.opposite_bishops())
         {
-            // Endgame with opposite-colored bishops and no other pieces (ignoring pawns)
-            // is almost a draw, in case of KBP vs KB, it is even more a draw.
+            // Endgame with opposite-colored bishops and no other pieces is almost a draw
             if (   pos.non_pawn_material(WHITE) == BishopValueMg
                 && pos.non_pawn_material(BLACK) == BishopValueMg)
-                sf = more_than_one(pos.pieces(PAWN)) ? 31 : 9;
+                sf = 31;
 
             // Endgame with opposite-colored bishops, but also other pieces. Still
             // a bit drawish, but not as drawish as with only the two bishops.
@@ -837,7 +838,7 @@ namespace {
     // Initialize score by reading the incrementally updated scores included in
     // the position object (material + piece square tables) and the material
     // imbalance. Score is computed internally from the white point of view.
-    Score score = pos.psq_score() + me->imbalance() + Eval::Contempt;
+    Score score = pos.psq_score() + me->imbalance() + pos.this_thread()->contempt;
 
     // Probe the pawn hash table
     pe = Pawns::probe(pos);
@@ -908,7 +909,7 @@ std::string Eval::trace(const Position& pos) {
 
   std::memset(scores, 0, sizeof(scores));
 
-  Eval::Contempt = SCORE_ZERO; // Reset any dynamic contempt
+  pos.this_thread()->contempt = SCORE_ZERO; // Reset any dynamic contempt
 
   Value v = Evaluation<TRACE>(pos).value();